JP2009047966A - プロジェクタおよびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】排気ファンが停止した場合に、筐体内部の過熱を防ぐことができるプロジェクタを提供する。
【解決手段】プロジェクタ１は、正回転動作により外気を筐体内部に吸入し、逆回転動作により筐体内部の空気を筐体の外部へ排気する第１ファン（吸気ファン４３）と、正回転動作により筐体内部の空気を筐体の外部へ排気する第２ファン（排気ファン４４）と、第１ファンの回転および第２ファンの回転を制御するファン制御部４１と、第２ファンの回転を検出するファン回転検出部４２と、を備え、ファン制御部４１が第１ファンおよび第２ファンを正回転動作させる制御を行っている際に、ファン回転検出部４２が、第２ファンが停止したことを検出した場合、ファン制御部４１は、第１ファンを逆回転動作させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源から射出された光を変調して投写するプロジェクタおよびその制御方法に関する。

従来、プロジェクタには、その筐体内部の空気を外部に排気する排気ファンを備え、排気ファンを回転させることによって筐体内部の冷却を行っている。このようなプロジェクタでは、排気ファンが故障等で停止すると、ファンの動作異常として異常状態を表す表示を行い、ユーザに報知している。

また、特許文献１では、投写型表示装置であって、ランプの冷却とランプ電源の冷却とを共通に行うための冷却（排気）ファンを備え、冷却ファンが故障等で停止すると、ランプが過熱することによって、ランプ電源内部のサーマルスイッチが動作して、ランプ電源を遮断し、ランプを消灯するものが開示されている。

特開２００２−１５０８３２号公報

しかし、特許文献１に記載の投写型表示装置のように、排気ファンが故障等で停止した場合に、発熱源であるランプを消灯しても、筐体内部の空気が排気されないため、温度が下がるのに時間がかかり、筐体内部のランプや光学部品、電子部品等に悪影響を与える恐れがあった。また、ランプ周辺等が高温になり、ユーザが触ってしまう恐れがあった。従って、排気ファンが停止した場合に、筐体内部の過熱を防ぐことができるプロジェクタが求められていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］光源と、光源から射出された光を変調して光学像を形成する光変調装置と、光変調装置で形成された光学像を投写する投写光学系と、これらを収納する筐体と、を有するプロジェクタであって、正回転動作により外気を筐体内部に吸入し、逆回転動作により筐体内部の空気を筐体の外部へ排気する第１ファンと、正回転動作により筐体内部の空気を筐体の外部へ排気する第２ファンと、第１ファンの回転および第２ファンの回転を制御するファン制御部と、第２ファンの回転を検出するファン回転検出部と、を備え、ファン制御部が第１ファンおよび第２ファンを正回転動作させる制御を行っている際に、ファン回転検出部が、第２ファンが停止したことを検出した場合、ファン制御部は、第１ファンを逆回転動作させることを特徴とするプロジェクタ。

このようなプロジェクタによれば、ファン制御部が第１ファンおよび第２ファンを正回転動作させる制御を行っている際に、ファン回転検出部が、第２ファンが停止したことを検出した場合、ファン制御部は、第１ファンを逆回転動作させる。これにより、排気ファンである第２ファンが故障等で停止しても、筐体内部の空気を外部へ排気することが可能となり、筐体内部の過熱を防ぐことができる。

［適用例２］上記プロジェクタであって、光源の点灯および消灯の制御を行う光源制御部を有し、ファン回転検出部が、第２ファンが停止したことを検出した場合、光源制御部は光源を消灯させることを特徴とするプロジェクタ。

このようなプロジェクタによれば、ファン回転検出部が、第２ファンが停止したことを検出した場合、光源制御部は、光源を消灯させる。これにより、発熱源である光源が消灯するため、筐体内部の温度降下を促進することができる。

［適用例３］上記プロジェクタであって、ファン回転検出部が、第２ファンが停止したことを検出した場合、ファン制御部は、第１ファンを正回転動作させていたときの回転数よりも高い回転数で第１ファンを逆回転動作させることを特徴とするプロジェクタ。

このようなプロジェクタによれば、ファン回転検出部が、第２ファンが停止したことを検出した場合、ファン制御部は、正回転動作させていたときの回転数よりも高い回転数で第１ファンを逆回転動作させる。これにより、筐体内部の空気を早く排気することが可能となり、筐体内部の冷却を早めることができる。

［適用例４］光源と、光源から射出された光を変調して光学像を形成する光変調装置と、光変調装置で形成された光学像を投写する投写光学系と、これらを収納する筐体と、を有するプロジェクタの制御方法であって、正回転動作により外気を筐体内部に吸入し、逆回転動作により筐体内部の空気を筐体の外部へ排気する第１ファンと、正回転動作により筐体内部の空気を筐体の外部へ排気する第２ファンと、第１ファンおよび第２ファンの回転を制御するファン制御工程と、第２ファンの回転を検出するファン回転検出工程と、を備え、ファン制御工程によって第１ファンおよび第２ファンを正回転動作させる制御を行っている際に、ファン回転検出工程によって第２ファンが停止したことを検出した場合、ファン制御工程によって第１ファンを逆回転動作させることを特徴とするプロジェクタの制御方法。

このようなプロジェクタの制御方法によれば、ファン回転検出工程によって第２ファンが停止したことを検出した場合、ファン制御工程によって第１ファンを逆回転動作させる。これにより、排気ファンである第２ファンが故障等で停止しても、筐体内部の空気を外部へ排気することが可能となり、筐体内部の過熱を防ぐことができる。

また、上述したプロジェクタおよびその制御方法がプロジェクタに備えられたコンピュータ（ＣＰＵ）を用いて構築されている場合には、上記形態および上記適用例は、その機能を実現するためのプログラム、或いは当該プログラムをコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体等の態様で構成することも可能である。記録媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコード等の符号が印刷された印刷物、プロジェクタの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ）、および外部記憶装置等、コンピュータが読み取り可能な種々の媒体を利用することができる。

以下、実施形態について説明する。

（実施形態）
図１は、本実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示すブロック図である。図１を使用して、プロジェクタ１の内部構成について説明する。

プロジェクタ１は、画像（光学像）の投写を行う投写部１０と、制御部２０と、入力操作部２１と、タイマ部２２と、ＬＥＤ表示部２３と、光源制御部２４と、画像信号入力部３０と、画像処理部３１と、温度検出部４０と、ファン制御部４１と、ファン回転検出部４２と、第１ファンとしての吸気ファン４３と、第２ファンとしての排気ファン４４と、を備えている。また、プロジェクタ１の筐体には、吸気口５０と、排気口５１とを備えている。また、図１には、プロジェクタ１の外部に、スクリーンＳＣを図示している。

投写部１０は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の放電型光源やＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の固体型光源からなる光源１１と、光変調装置としての液晶ライトバルブ１２と、投写光学系としての投写レンズ１３と、液晶ライトバルブ１２を駆動するライトバルブ駆動部１４とを備えている。

液晶ライトバルブ１２は、一対の透明基板間に液晶が封入された透過型液晶パネル等によって構成される。ライトバルブ駆動部１４の駆動によって、液晶ライトバルブ１２の各画素に画像信号に応じた駆動電圧が印加されると、各画素は、画像信号に応じた光透過率で光源光を透過させる。

光源１１から射出された光は、この液晶ライトバルブ１２を透過することによって変調され、変調後の光が投写レンズ１３によって投写されることにより、スクリーンＳＣ等に画像信号に応じた画像が表示される。

制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、各種データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）、および、マスクＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュメモリ、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric RAM：強誘電体メモリ）等の不揮発性のメモリ等（いずれも図示せず）を備え、コンピュータとして機能するものである。制御部２０は、ＣＰＵが不揮発性のメモリに記憶されている制御プログラムに従って動作することにより、プロジェクタ１の動作を統括制御する。

入力操作部２１は、プロジェクタ１に対して各種指示を行うための複数のキー等を備えている。入力操作部２１が備えるキーとしては、電源のオン／オフを行うための「電源キー」や、入力ソースを切り換えるための「入力ソース切換キー」、各種設定を行うためのメニュー画面の表示／非表示を切り換える「メニューキー」、メニュー画像におけるカーソルの移動等に用いられる「カーソルキー」等がある。ユーザが入力操作部２１を操作すると、入力操作部２１は、ユーザの操作内容に応じた操作信号を制御部２０に出力する。なお、入力操作部２１は、リモコン信号受信部（図示せず）を有し、入力操作部２１として、遠隔操作が可能なリモートコントローラ（図示せず）を用いた構成としてもよい。この場合、リモートコントローラは、ユーザの操作内容に応じた赤外線等の操作信号を発し、リモコン信号受信部がこれを受信して制御部２０に伝達する。

タイマ部２２は、制御部２０からの指示によって、様々なタイマ機能として計時処理を行う。本実施形態では、所定時間を計時する。タイマ部２２は計時を行い、所定時間に達した時点で制御部２０に通知を行う。そして、制御部２０は、計時結果をファン制御部４１に出力する。

ＬＥＤ表示部２３は、１つ以上のＬＥＤ（発光ダイオード）からなるインジケータであり、制御部２０の指示に基づいてその点灯状態を切り換えることにより、ユーザにプロジェクタの動作状態（オン状態やスタンバイ状態、異常状態等）を報知する。なお、ＬＥＤ表示部２３は、ＬＥＤの点灯状態、すなわちＬＥＤの点灯、点滅、消灯、発光色等を適宜切り換えることによって、多数の動作状態を表すことが可能になっている。本実施形態では、ファンの動作異常状態をこのＬＥＤ表示部２３を用いて表示する。

光源制御部２４は、制御部２０の指示に基づいて、光源１１に対する電力の供給と停止とを制御し、光源１１の点灯および消灯を切り換える。

画像信号入力部３０には、パーソナルコンピュータやビデオ再生装置等、外部の画像供給装置（図示せず）とケーブルを介した接続を行うための各種の画像入力端子が備えられており、画像供給装置から画像信号が入力される。画像信号入力部３０は、入力される画像信号を、画像処理部３１で処理可能な形式の画像データに変換して、画像処理部３１に出力する。

画像処理部３１は、制御部２０の指示に基づいて、画像信号入力部３０から入力される画像データに対して、明るさ、コントラスト、シャープネス、色合い等の調整や、ガンマ補正等の各種画質調整を施す。さらに、画像処理部３１では、必要に応じてＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）画像を画像データに重畳する処理を行う。画像処理部３１は、このような調整および処理を行った画像データをライトバルブ駆動部１４に出力する。

ライトバルブ駆動部１４が、入力される画像データに従って液晶ライトバルブ１２を駆動すると、画像データに基づいた画像が投写レンズ１３からスクリーンＳＣに投写される。

温度検出部４０は、１つ以上の温度センサ（サーミスタ等）を有して構成され、プロジェクタ１の筐体内部の冷却を必要とする投写部１０の温度を測定する。温度検出部４０は、測定した温度の情報をファン制御部４１に出力する。

ファン制御部４１は、制御部２０からの指示に基づいて、吸気ファン４３および排気ファン４４の回転、停止、回転方向および回転数制御等を行う。ファン制御部４１は、温度検出部４０から温度の情報を入力し、その温度の情報に基づいて吸気ファン４３および排気ファン４４の回転数を決定し、吸気ファン４３および排気ファン４４を回転させる制御を行う。また、ファン制御部４１は、ファン回転検出部４２から吸気ファン４３および排気ファン４４が回転しているか否かについての情報を回転状態の情報として取得し、その回転状態に基づいて吸気ファン４３および排気ファン４４の制御を行う。

ファン回転検出部４２は、ファン制御部４１からの指示により吸気ファン４３および排気ファン４４の回転状態を検出し、ファン制御部４１に通知する。なお、ファン回転検出部４２は、吸気ファン４３および排気ファン４４からファンの回転状態の情報を入力することにより、ファンが回転しているか停止しているかを検出する。

吸気ファン４３は、軸流ファン等により構成され、吸気ファン回転検出機構（図示せず）を有している。吸気ファン４３は、ファン制御部４１により制御されて、正回転動作、逆回転動作、および停止の動作を行う。さらに、正回転動作時および逆回転動作時の回転数についてもファン制御部４１により制御される。また、吸気ファン回転検出機構は、ファンの回転状態を検出し、その情報をファン回転検出部４２に出力する。

吸気ファン４３は正回転動作することにより、吸気口５０を介して、外気を筐体内部に吸入する。図中の破線で示した矢印は、吸気ファン４３が正回転動作したときの空気の流れを示している。また、吸気ファン４３は逆回転動作することにより、筐体内部の空気を、吸気口５０を介して外部に排気する。この場合、空気の流れは、図中の破線で示した矢印と逆方向になる。

排気ファン４４は、軸流ファン等により構成され、排気ファン回転検出機構（図示せず）を有している。排気ファン４４は、ファン制御部４１により制御されて、正回転動作、および停止の動作を行う。さらに、正回転動作時の回転数についてもファン制御部４１により制御される。また、排気ファン回転検出機構は、ファンの回転状態を検出し、その情報をファン回転検出部４２に出力する。

排気ファン４４は正回転動作することにより、筐体内部の空気を、排気口５１を介して外部に排気する。図中の破線で示した矢印は、排気ファン４４が正回転動作したときの空気の流れを示している。

吸気口５０は、プロジェクタ１の筐体に設置された開口部であり、吸気口５０の内部には、吸気ファン４３が設置されている。吸気口５０は、吸気ファン４３が正回転動作すると、外気を筐体内部に吸入する。吸気ファン４３が逆回転動作すると、筐体内部の空気を外部に排気する。

排気口５１は、プロジェクタ１の筐体に設置された開口部であり、排気口５１の内部には、排気ファン４４が設置されている。排気口５１は、排気ファン４４が正回転動作すると、筐体内部の空気を外部に排気する。

次に、本実施形態のプロジェクタ１の動作について説明する。
プロジェクタ１に外部からＡＣ１００Ｖ等の商用電源が供給されると、電源回路（図示せず）は、制御部２０、入力操作部２１、ＬＥＤ表示部２３等に電力（スタンバイ電力）の供給を行う。制御部２０は、この電力供給を受けて、制御プログラムに従った動作を開始する。商用電源が供給された直後には、プロジェクタ１は、スタンバイ状態であり、この状態では、制御部２０は、入力操作部２１の電源キーに対する操作（オン操作）を監視する。そして、このオン操作を検知すると、制御部２０は、電源回路に指示をして画像の投写等に必要なメイン電力の供給を開始させ、プロジェクタ１をオン状態とするとともに、光源制御部２４に指示をして光源１１を点灯させる等の必要な初期動作を行う。この結果、プロジェクタ１に入力された画像信号に応じた画像が投写部１０から投写される。

上述したように画像が投写される状態では、吸気ファン４３はファン制御部４１により制御されて正回転動作し、吸気口５０を介して外気を筐体内部に吸入している。また、排気ファン４４はファン制御部４１により制御されて正回転動作し、筐体内部の空気を、排気口５１を介して外部へ排気している。この状態は、筐体内部および投写部１０が過熱しないようにファン制御部４１が吸気ファン４３および排気ファン４４の回転数を制御している状態であり、本明細書では、この状態を通常ファン制御状態と呼ぶ。通常ファン制御状態では、ファン回転検出部４２はファンの回転状態を監視している。ファンの回転が停止した場合、ファン回転検出部４２は、ファン制御部４１にファン停止の情報を通知し、さらに、ファン制御部４１は、制御部２０にファン停止の情報を通知することで、プロジェクタ１は、次に説明するファン動作異常処理を行う。

図２は、プロジェクタのファン動作異常処理のフローチャートである。通常ファン制御状態においてファン回転検出部４２が吸気ファン４３または排気ファン４４の停止を検出した場合に、プロジェクタ１は、図２に示すフローに従って動作する。

制御部２０からの指示により、ＬＥＤ表示部２３はファンの動作異常を表す警告表示を行う（ステップＳ１００）。ファンの動作異常の警告表示は、例えば、赤色ＬＥＤの点滅等とすることができる。次に、制御部２０からの指示により、光源制御部２４は光源１１を消灯する（ステップＳ１０１）。

ファン制御部４１は、ファン回転検出部４２からファン回転状態の情報を取得して排気ファン４４が停止しているか否かを判断する（ステップＳ１０２）。排気ファン４４が停止していれば（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ファン制御部４１は、ファン回転状態の情報から吸気ファン４３が停止しているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。

吸気ファン４３が停止していない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ファン制御部４１は、吸気ファン４３を通常ファン制御状態より高い回転数で逆回転動作させ（ステップＳ１０４）、筐体内部の空気の排気を開始する。そして、制御部２０は、タイマ部２２に所定時間を計時するタイマをスタートさせる（ステップＳ１０５）。そして、制御部２０は、所定時間の経過を待つ（ステップＳ１０６：ＮＯ）。

所定時間が経過したら（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、ファン制御部４１は、吸気ファン４３および排気ファン４４を停止（ファンの電源供給をオフ）させる（ステップＳ１０７）。なお、所定時間は、吸気ファン４３または排気ファン４４が筐体内部の空気を排気することにより、筐体内部および投写部１０の温度が下がり、過熱のない状態となる時間とすることが望ましい。

なお、所定時間は、プロジェクタの状況に応じて適宜設定すればよい。筐体内部の温度変化は、プロジェクタの種類や光源１１の種類等により変わるため、所定時間は、各種実験によって適用するプロジェクタに最適な値を決定することが望ましい。

次に、制御部２０は、スタンバイ状態に移行する各種処理を実行する（ステップＳ１０８）。ここで、各種処理とは、プロジェクタ１の諸機能に関連したデータの保存処理等や、メイン電力の供給の停止等である。これにより、プロジェクタ１はスタンバイ状態に移行する。

排気ファン４４が停止していない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ファン制御部４１は、排気ファン４４を通常ファン制御状態より高い回転数で回転させ（ステップＳ１０９）、筐体内部の空気を排気する。その後、ステップＳ１０５に移行して、所定時間後に排気ファン４４を停止し、プロジェクタ１はスタンバイ状態に移行する。

吸気ファン４３が停止している場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、吸気ファン４３および排気ファン４４の両方が停止していることになるため、ステップＳ１０７に移行し、吸気ファン４３および排気ファン４４を停止（ファンの電源供給をオフ）し、プロジェクタ１はスタンバイ状態に移行する。

上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）プロジェクタ１は、通常ファン制御状態において、吸気ファン４３が停止した場合は、排気ファン４４を正回転動作させて筐体内部の空気を外部に排気する。また、排気ファン４４が停止した場合、吸気ファン４３を逆回転動作させて筐体内部の空気を外部に排気する。これにより、吸気ファン４３が故障した場合はもとより、排気ファン４４が故障等で停止した場合でも、筐体内部の空気を外部に排気することが可能となり、筐体内部および投写部１０の過熱を防ぐことができる。

（２）プロジェクタ１は、排気ファン４４が停止したことを検出した場合、光源１１を消灯する。これにより、発熱源である光源１１が消灯するため、筐体内部の温度降下を促進することができる。

（３）プロジェクタ１は、排気ファン４４が停止したことを検出した場合、通常ファン制御状態において正回転動作させていたときの回転数よりも高い回転数で吸気ファン４３を逆回転動作させる。これにより、筐体内部の空気を早く排気することが可能となり、筐体内部の冷却を早めることができる。

なお、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）上記実施形態では、プロジェクタ１は、ＬＥＤ表示部２３によってファンの動作異常の警告表示を行うものとしたが、投写部１０によって警告表示画像をスクリーンＳＣに投写するものとしてもよい。例えば、画像処理部３１にて画像データ上に警告表示のＯＳＤ画像を重畳して投写する。こうすれば、ＬＥＤ表示部２３による警告表示よりも強調した表示となるため、ユーザは、ファン動作が異常であることをより明確に認識することができる。ただし、筐体内部の過熱を防ぐために発熱源である光源１１を早く消灯する必要があるため、警告表示は短時間（例えば、５秒程度）とすることが望ましい。

（変形例２）上記実施形態では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブ１２を用いているが、反射型の液晶ライトバルブ等、反射型の光変調装置を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源１１から射出した光を変調する微小ミラーアレイデバイス等を用いることもできる。

（変形例３）上記実施形態では、プロジェクタ１を例にして説明しているが、透過型のスクリーンを一体的に備えたリアプロジェクタ等に適用することも可能である。

実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示すブロック図。 プロジェクタのファン動作異常処理のフローチャート。

符号の説明

１…プロジェクタ、１０…投写部、１１…光源、１２…液晶ライトバルブ、１３…投写レンズ、１４…ライトバルブ駆動部、２０…制御部、２１…入力操作部、２２…タイマ部、２３…ＬＥＤ表示部、２４…光源制御部、３０…画像信号入力部、３１…画像処理部、４０…温度検出部、４１…ファン制御部、４２…ファン回転検出部、４３…吸気ファン、４４…排気ファン、５０…吸気口、５１…排気口。

Claims (4)

1. 光源と、前記光源から射出された光を変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置で形成された前記光学像を投写する投写光学系と、これらを収納する筐体と、を有するプロジェクタであって、
   正回転動作により外気を前記筐体内部に吸入し、逆回転動作により前記筐体内部の空気を前記筐体の外部へ排気する第１ファンと、
   正回転動作により前記筐体内部の空気を前記筐体の外部へ排気する第２ファンと、
   前記第１ファンの回転および前記第２ファンの回転を制御するファン制御部と、
   前記第２ファンの回転を検出するファン回転検出部と、
   を備え、
   前記ファン制御部が前記第１ファンおよび前記第２ファンを正回転動作させる制御を行っている際に、前記ファン回転検出部が、前記第２ファンが停止したことを検出した場合、前記ファン制御部は、前記第１ファンを逆回転動作させることを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタであって、
   前記光源の点灯および消灯の制御を行う光源制御部を有し、
   前記ファン回転検出部が、前記第２ファンが停止したことを検出した場合、前記光源制御部は前記光源を消灯させることを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１または２に記載のプロジェクタであって、
   前記ファン回転検出部が、前記第２ファンが停止したことを検出した場合、前記ファン制御部は、前記第１ファンを正回転動作させていたときの回転数よりも高い回転数で前記第１ファンを逆回転動作させることを特徴とするプロジェクタ。
4. 光源と、前記光源から射出された光を変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置で形成された前記光学像を投写する投写光学系と、これらを収納する筐体と、を有するプロジェクタの制御方法であって、
   正回転動作により外気を前記筐体内部に吸入し、逆回転動作により前記筐体内部の空気を前記筐体の外部へ排気する第１ファンと、
   正回転動作により前記筐体内部の空気を前記筐体の外部へ排気する第２ファンと、
   前記第１ファンおよび前記第２ファンの回転を制御するファン制御工程と、
   前記第２ファンの回転を検出するファン回転検出工程と、
   を備え、
   前記ファン制御工程によって前記第１ファンおよび前記第２ファンを正回転動作させる制御を行っている際に、前記ファン回転検出工程によって前記第２ファンが停止したことを検出した場合、前記ファン制御工程によって前記第１ファンを逆回転動作させることを特徴とするプロジェクタの制御方法。

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